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Guía que explica detalladamente diferentes experimentos.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Química Médica Facultad de Medicina
Profesores: Gisela Oliveira Bardales José Noé Sotelo Prado José Alfredo Vicente Rodríguez Víctor Elmo Miranda García Brenda Moy Díaz
Facultad de Medicina
Química Médica Facultad de Medicina
E explosivo
Explosivos : las sustancias y preparados sólidos, líquidos, pastosos o gelatinosos que, incluso en ausencia de oxígeno del aire, puedan reaccionar de forma exotérmica con rápida formación de gases y que, en condiciones de ensayo determinadas, detonan, deflagran rápidamente o, bajo el efecto del calor, en caso de confinamiento parcial, explotan
O comburente
Comburentes : las sustancias y preparados que, en contacto con otras sustancias, en especial con sustancias inflamables, produzcan una reacción fuertemente exotérmica.
C corrosivo
Corrosivos : las sustancias y preparados que, en contacto con tejidos vivos, puedan ejercer una acción destructiva de los mismos.
F fácilmente inflamable
Fácilmente inflamables : Sustancias y preparados que puedan calentarse e inflamarse en el aire a temperatura ambiente sin aporte de energía. Sólidos que puedan inflamarse fácilmente tras un breve contacto con una fuente de inflamación y que sigan quemándose o consumiéndose una vez retirada dicha fuente. En estado líquido cuyo punto de inflamación, sea muy bajo. Que, en contacto con agua o con aire húmedo, desprendan gases extremadamente inflamables en cantidades peligrosas.
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F+ extremadamente inflamable
Extremadamente inflamables : las sustancias y preparados líquidos que tengan un punto de inflamación extremadamente bajo y un punto de ebullición bajo, y las sustancias y preparados gaseosos que, a temperatura y presión normales, sean inflamables en el aire.
T tóxico
Tóxicos : las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea en pequeñas cantidades puedan provocar efectos agudos o crónicos, o incluso la muerte
T muy tóxico
Muy tóxicos : las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea en muy pequeña cantidad puedan provocar efectos agudos o crónicos, o incluso la muerte.
Xn nocivo
Nocivos : las sustancias y preparados que, por inhalación, ingestión o penetración cutánea puedan provocar efectos agudos o crónicos, o incluso la muerte.
Xi irritante
Irritantes : las sustancias y preparados no corrosivos que, por contacto breve, prolongado o repetido con la piel o las mucosas puedan provocar una reacción inflamatoria.
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Antes de comenzar cualquier experiencia en el laboratorio, es necesario conocer perfectamente el material e instrumental que con más frecuencia se emplea en él.
Cada uno de los materiales e instrumentos tiene una función específica y de acuerdo con la tarea a realizar. El uso inadecuado de los mismos puede llevar a errores que pueden invalidar la experiencia realizada.
Los materiales más utilizados son: de vidrio, de porcelana, de metal y de algunas variedades de plástico. El material de vidrio es el más utilizado por su estabilidad química y su transparencia.
MATERIALES DE LABORATORIO
MATERIALES DE VIDRIO
1. Bagueta: Es una varilla de vidrio macizo que se utiliza para mezclar o agitar sustancias. También es útil en la filtración para orientar la caída de los líquidos evitando que éstos se derramen por las paredes del recipiente que los contiene. 2. Balón: Es completamente redondo y no se puede sentar sobre una base plana. Es usado para procesos de destilación.
a. Balón simple: No cuenta con tubuladura lateral que permita la salida del vapor, por lo cual, se conecta a la boca del balón un tubo delgado de vidrio, usando un tapón de jebe monohoradado, para disminuir la presión dentro del recipiente.
b. Balón de destilación: A diferencia del anterior, tiene una tubuladura lateral, que se conecta al refrigerante usando un tapón de jebe monohoradado, por donde debe conducirse el vapor hacia el refrigerante.
3. Bureta: Tubo de vidrio graduado de arriba hacia abajo, que es usado para medir volúmenes con toda precisión. Se emplea especialmente para procesos de titulación o estandarización. Cuenta con una llave esmerilada y de teflón que sirve para regular la salida del líquido. Su uso principal es en volumetría. 4. Cristalizador: Es un recipiente de vidrio de forma redonda o cuadrada, donde al añadir una disolución se intenta que, en las mejores condiciones posibles, el soluto cristalice. Puede ser de forma alta o baja. 5. Desecador: Es un recipiente de vidrio, con una tapa hermética también de vidrio, que se utiliza para evitar que los solutos tomen humedad del medio ambiente. Tiene habitualmente un área inferior donde se coloca el desecante o material absorbente de agua. Algunas sustancias con acción desecante son: cloruro de calcio anhidro, sulfato de magnesio anhidro, sulfato de sodio anhidro, sulfato de cobre anhidro, alúmina activada, etc. 6. Embudo: Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para separar un sólido de un líquido de una mezcla, usando un medio filtrante. Puede ser:
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a. Embudo simple de vástago corto: El pico de salida, llamado vástago, es corto. La superficie del embudo puede ser lisa o acanalada.
b. Embudo simple de vástago largo: Posee un pico de salida (vástago), más largo que el anterior, lo que permite obtener un mejor filtrado. Puede tener superficie lisa o acanalada.
c. Embudo acanalado: Tiene la superficie acanalada, lo que permite incrementar la superficie de filtración. Puede tener vástago corto o largo.
7. Luna de reloj: Lámina de vidrio cóncavo-convexo que se emplea para pesar los sólidos y también como recipiente para recoger un precipitado sólido de cualquier experiencia, que se puede introducir en un desecador o en una estufa. También es útil para tapar la boca de un recipiente cuyo contenido se somete a ebullición, a fin de evitar salpicaduras. 8. Matraz: Material de laboratorio que se utiliza para contener y medir líquidos. Es un recipiente de vidrio que puede ser de forma esférica (matraz redondo), troncocónica (matraz Erlenmeyer), con un cuello cilíndrico (matraz aforado o fiola). Los hay de varios volúmenes.
a. Matraz Erlenmeyer : Es uno de los más utilizados en diferentes procesos. Su tamaño varía desde 25 mL hasta 2 000 mL. La graduación que tiene sirve para mostrar un volumen aproximado (medidas imprecisas). Es el material de elección en los procesos de titulación.
b. Matraz Kitasato : Recipiente de vidrio semejante al matraz Erlenmeyer, del cual se diferencia por tener una tubuladura lateral en el cuello para conectarse con la bomba de vacío (normalmente una trompa de agua), en los procesos de filtración al vacío.
c. Matraz de destilación : Tiene forma redondeada y base plana. Sirve para calentar líquidos cuyos vapores deben seguir un camino obligado (hacia el refrigerante) por lo cual cuentan con una tubuladura de salida lateral. Como su nombre lo dice, es utilizado en los procesos de destilación.
d. Matraz aforado o Fiola : Mide volúmenes con gran precisión, los hay de volúmenes variados (por ejemplo, entre 5 mL y 1 000 mL) y según eso, mide sólo el volumen que indica. No se los calienta ni se puede verter líquidos calientes en ellos, se emplean en la preparación de soluciones o disoluciones de concentración conocida. El enrase debe hacerse con exactitud procurando que la base del menisco del líquido quede al ras de la señal del aforo.
9. Micropipetas: Dispositivos que sirven para medir volúmenes que van desde 1 uL a 1 000 uL (microlitros). Otro término utilizado para nombrarlas es “pipeta lambda” ya que usualmente se da el nombre de lambda a un microlitro. Para las mediciones de volúmenes se usan puntas de plástico estériles y desechables. 10. Pera de bromo: Llamada también embudo de decantación o embudo de separación. Puede ser de forma cónica o cilíndrica, con llave de vidrio esmerilado o de teflón. Se utiliza para separar líquidos inmiscibles (de diferente densidad). La fase inferior se separa de la superior a través de la llave ya que a este nivel el cuello es muy estrecho. 11. Pesa filtro: Material de vidrio esmerilado que cuenta con una tapa que cierra herméticamente. Sirve para pesar pequeñas cantidades de una sustancia cuando se requiere que ésta no capte humedad del medio ambiente.
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16. Tubo de ensayo: Llamado también tubo de prueba. Es un pequeño tubo de vidrio con un extremo abierto, que puede tener o no una tapa rosca, y el otro extremo cerrado y redondeado. Se usa para contener pequeñas cantidades de muestras líquidas o realizar reacciones en pequeña escala. No se debe llenar en un volumen mayor al primer tercio. Se sostienen en posición vertical con ayuda de la gradilla. 17. Tubo recto de seguridad: Usado algunas veces en los procesos de destilación insertado a la boca del matraz a través de un tapón de jebe monohoradado, para facilitar la eliminación de gases cuando la presión aumenta mucho. 18. Vaso de precipitado: Llamado también beacker o vaso de bohemia o simplemente vaso, es un material de vidrio de forma cilíndrica y boca ancha. Los hay en un amplio rango de volúmenes que va desde 10 mL hasta 2 000 mL. Puede ser graduado o no, dándonos un volumen aproximado, nunca exacto (los vasos al tener mucho calibre nunca dan volúmenes precisos) y debido a ello es comúnmente utilizado para trasvasar líquidos a otro recipiente que puede ser una bureta o un tubo de ensayo. También se usa para contener sustancias, disolverlas, hacerlas reaccionar, calentarlas, pero no directamente a la llama sino con ayuda de una rejilla y en general para cualquier cosa que no necesite una medida exacta de volumen.
19. Cápsula: Es un recipiente de forma cóncava, utilizado en el laboratorio para efectuar evaporaciones y concentraciones. Las encontramos de diferentes tamaños. 20. Crisol: Material de forma cilíndrica y de mediana altura, a veces provisto de tapa, que resiste altas temperaturas. Se usa en Química Analítica Cuantitativa para determinar minerales mediante el proceso de calcinación. 21. Embudo Büchner: Se diferencia de un embudo simple porque en su parte interna posee una placa filtrante de agujeros grandes (placa cribada) sobre la cual se coloca un papel de filtro circular que debe ajustarse exactamente al tamaño de la base cribada del embudo. Se emplea para procesos de filtración al vacío, su uso va asociado al matraz Kitasato. 22. Mortero: Material de paredes gruesas, especialmente diseñado para triturar las partículas de las sustancias. Está compuesto de un recipiente y un pilón del mismo material, que sirve para la trituración. Puede ser de vidrio o porcelana. 23. Triángulo de porcelana: Se usa para sostener un crisol, mientras es sometido a la llama del mechero.
MATERIALES DE METAL
24. Aro o anillo: Anillo de metal que adherido al soporte universal con ayuda de una pinza o nuez, si la tuviera, sirve para sostener el embudo en un proceso de filtración o la pera de bromo en una decantación líquído-líquido. 25. Cucharita de combustión: Material que tiene un brazo de aproximadamente unos 50 cm de largo, se usa para realizar pequeñas combustiones de sustancias, observar el tipo de llama, la reacción, etc. 26. Espátula: Presenta un mango de madera y un cuerpo laminado, las hay de diferentes tamaños. Sirve para coger sustancias químicas sólidas.
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27. Mechero: Instrumento utilizado en el laboratorio para calentar o esterilizar muestras. Hay de varios tipos:
a. Mechero Bunsen: Es una de las fuentes de calor más sencillas del laboratorio, y proporciona temperaturas no muy elevadas.
b. Mechero de Fisher: Su función principal es la de calentar recipientes, tiene un quemador de mayor diámetro que el del mechero Bunsen, que le permite proporcionar una llama más amplia y más caliente.
28. Nuez simple: Material que ayuda a fijar pinzas, aros u otros materiales al soporte universal. 29. Nuez doble: Útil en el laboratorio ya que una de las nueces sirve para sostenerse al soporte universal, y la otra ayuda a sujetar otros materiales como aros y pinzas que no tengan nuez. 30. Pinza: Material de metal que se usa para sostener en posición fija materiales de vidrio o porcelana. Existe variedad de pinzas dependiendo del material que se va a sostener.
a. Pinza doble para bureta o pinza mariposa: Herramienta de metal (las hay también de plástico) que se une al soporte universal para sostener verticalmente hasta dos buretas.
b. Pinza para crisol: Es una herramienta de acero inoxidable y su función es sostener y manipular crisoles cuando éstos son calentados.
c. Pinza para cápsula de porcelana: Permite sujetar una cápsula de porcelana.
d. Pinza para refrigerante y/o Erlenmeyer: Pinzas que van a ayudar a sostener estos materiales de vidrio y otros que se ajusten a su abertura.
e. Pinza de Hoffman: Se utilizan para controlar el paso de un líquido a través de un tubo de goma.
f. Pinza de Mohr: Material de metal que se ajusta mediante presión a un tubo de goma. Su principal uso es como llave en el tubo de goma acondicionado a una bureta u otro material para detener o permitir la salida de un líquido.
g. Pinza de tornillo: Al igual que la pinza de Hoffman y la pinza de Mohr sirve para controlar la salida de un líquido a través de un tubo de goma ajustando o aflojando un tornillo.
h. Pinza para vaso: Se adaptan al soporte universal y permite sujetar un vaso de precipitado.
31. Rejilla metálica: Es una malla de forma cuadrangular, tejida con metales estañados y puede llevar asbesto central o no. Se emplea en el laboratorio para sostener la base de recipientes que van a sufrir calentamiento. 32. Soporte universal: Es un tubo largo sentado sobre un pedestal, que sirve para sostener, en posición fija, materiales de vidrio y de metal con ayuda de las pinzas. 33. Trípode: Soporte de tres patas que sostiene una circunferencia, que sirve para sostener la base de materiales de vidrio que se van a calentar, adaptándole una rejilla metálica.
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44. Balanza: Esencial para el funcionamiento del laboratorio. Ayuda a determinar la masa de una sustancia.
a. Balanza analítica: Una balanza analítica es necesaria para análisis gravimétrico en donde el parámetro masa es de máxima importancia, debido a la sensibilidad que presenta para medir la masa con exactitud.
b. Balanza mecánica: Son menos exactas que una balanza analítica. Puede contar con varias escalas de medición.
45. Baño maría: Recipiente de diversas formas y tamaños, en el cual se hace hervir agua y se coloca otro recipiente que contiene la sustancia que se desea calentar. Puede servir también para mantener más o menos constante una temperatura por debajo de 100°C, a la cual se desea trabajar. 46. Centrífuga: Equipo que usa la fuerza centrífuga a diferentes revoluciones para separar la parte sólida de un líquido contenido en una mezcla. Opera a velocidades de hasta 6 000 rpm generando fuerzas centrífugas relativas de hasta 7 300 g, esto se traduce en una separaciónde las partículas sólidas de un líquido contenidos en una mezcla, de acuerdo a las densidades que poseen, observándose la parte sólida en el fondo del tubo como sedimento, y encima como sobrenadante, la parte líquida. 47. Espectrofotómetro: Instrumento que mide la intensidad de luz que absorbe (absorbancia) o que deja pasar (transmitancia) una sustancia. Está compuesto por una fuente de energía radiante, una hendidura de entrada, un monocromador, una hendidura de salida, soporte de cubetas, detector y mecanismo de medición. Las mediciones pueden realizarse sobre un intervalo continuo del espectro disponible, tanto para la muestra problema como para la muestra de referencia. 48. Estufa: Seca sustancias de todo tipo, mediante la aplicación de calor indirecto. Consta de un recipiente hermético en cuyo interior hay un dispositivo de circulación de aire caliente, donde la temperatura se controla con termorregulador y se registra en un termómetro. 49. Mufla: Es un tipo de estufa que se usa para operaciones que requieren calor muy intenso como la calcinación, es decir la determinación de cenizas de una sustancia. 50. Potenciómetro: Instrumento cuyo funcionamiento se basa en la medida de la diferencia de potencial que se produce entre dos electrodos (uno referencial y otro indicador) sumergidos en la solución cuyo pH se desea determinar.
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Equipo de Estandarización Equipo de Filtración simple
Equipo de Filtración al vacío Equipo de Calcinación
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Precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones y la precisión se puede estimar como una función de ella.
Exactitud se refiere a cuán cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo, más exacta es una estimación.
La exactitud de un resultado se expresa mediante el error absoluto que es la diferencia entre el valor experimental y el valor verdadero.
También es la mínima variación de magnitud que puede apreciar un instrumento.
Manejo de la pipeta
La ABSORCIÓN DEL LÍQUIDO en la pipeta puede hacerse con la boca, si el líquido no es peligroso (agua destilada), pero es mejor acostumbrarse a HACERLO SIEMPRE CON UNA PROPIPETA.
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Uso de la propipeta:
Sin usar propipeta:
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Manipulación de líquidos.
Cuando un líquido está contenido en un recipiente cilíndrico, la superficie del mismo no aparece de forma horizontal, sino que, debido a la acción de la gravedad, por un lado, y al rozamiento del líquido con las paredes del recipiente, por otro, forma una superficie cóncava, cuya curvatura será tanto más cerrada cuanto menor sea el diámetro del recipiente. A esta curva se le da el nombre de menisco.
La lectura del menisco se realiza de la siguiente forma: a. En las soluciones transparentes, se lee la parte inferior del menisco. b. En las soluciones opacas o coloreadas, se lee la parte superior de la columna líquida.
(Líquidos que mojan: Agua) (Líquidos que no mojan: Mercurio)
Para efectuar la lectura situaremos la base del menisco a la altura de los ojos; cuando la base del menisco se encuentra por encima o por debajo de dicha altura, estaremos cometiendo un error en la medición, que recibe el nombre de error de paralaje.
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Manejo de la bureta. La bureta se utiliza cuando se desea añadir cantidades de líquido cuyo valor se necesita controlar para utilizarlo en posteriores cálculos. El tubo de la bureta está dividido en décimas de centímetros cúbicos, por lo que es un material de laboratorio muy exacto. Para la medición de un líquido usando la bureta, se siguen los siguientes pasos:
Reactivos de uso común en el laboratorio de química.
Un reactivo o reactante es, en química, toda sustancia que interactúa con otra en una reacción química y que da lugar a otras sustancias de propiedades, características y conformación distinta, denominadas productos de reacción o simplemente productos. Por tratarse de compuestos químicos, los reactivos se pueden clasificar según muchas variables: propiedades fisicoquímicas, reactividad en reacciones químicas, características del uso del reactivo.
Sin embargo, por tratarse del concepto de reactivo la clasificación más adecuada en este caso sería la de características de su uso, según la cual se clasifican por el uso al que están destinados los reactivos. Esta clasificación viene dada en el envase del reactivo y depende
